已知函数 $f\left(x\right) = a \cdot {2^x} + b \cdot {3^x}$,其中常数 $a$,$b$ 满足 $a \cdot b \ne 0$.
【难度】
【出处】
2011年高考上海卷(理)
【标注】
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若 $a \cdot b > 0$,判断函数 $f\left(x\right)$ 的单调性;标注答案当 $a > 0$,$b > 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 在 ${\mathbb {R}}$ 上是增函数;当 $a < 0$,$b < 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 在 ${\mathbb {R}}$ 上是减函数.解析当 $a > 0$,$b > 0$ 时,任取 ${x_1},{x_2} \in {\mathbb {R}}$,${x_1} < {x_2}$,则\[f\left({x_1}\right) - f\left({x_2}\right) = a\left( {{2^{x_1}} - {2^{x_2}}} \right) + b\left( {{3^{x_1}} - {3^{x_2}}} \right).\]因为 ${2^{x_1}} < {2^{x_2}}$,$a > 0$,所以\[a\left( {{2^{x_1}} - {2^{x_2}}} \right) < 0,\]因为 ${3^{x_1}} < {3^{x_2}}$,$b > 0$,所以\[b\left( {{3^{x_1}} - {3^{x_2}}} \right) < 0,\]所以\[f\left({x_1}\right) - f\left({x_2}\right) < 0,\]函数 $f\left(x\right)$ 在 ${\mathbb {R}}$ 上是增函数.
当 $a < 0$,$b < 0$ 时,同理,函数 $f\left(x\right)$ 在 ${\mathbb {R}}$ 上是减函数. -
若 $a \cdot b < 0$,求 $f\left(x + 1\right) > f\left(x\right)$ 时的 $x$ 的取值范围.标注答案当 $a < 0$,$b > 0$ 时,$ x > {\log _{1.5}}\left( { - \dfrac{a}{2b}} \right) $;当 $a > 0$,$b < 0$ 时,$ x < {\log _{1.5}}\left( { - \dfrac{a}{2b}} \right) $.解析\[f\left(x + 1\right) - f\left(x\right) = a \cdot {2^x} + 2b \cdot {3^x} > 0.\]当 $a < 0$,$b > 0$ 时,\[{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} > - \dfrac{a}{2b},\]则\[x > {\log _{1.5}}\left( { - \dfrac{a}{2b}} \right);\]当 $a > 0$,$b < 0$ 时,\[{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} < - \dfrac{a}{2b},\]则\[x < {\log _{1.5}}\left( { - \dfrac{a}{2b}} \right).\]
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2